1B413010 橋樑的構造
主要考點講解
橋樑的組成與型別P110
橋樑的基本組成
橋樑分類(按受力體系分)
梁式體系P111
梁作為承重結構是以它的抗彎能力來承受荷載的。梁分簡支梁、懸臂樑、固端梁和連續梁等。懸臂樑、固端梁和連續梁都是利用支座上的解除安裝彎矩去減少跨中彎矩,使梁跨內的內力分配更合理,以同等抗彎能力的構件斷面就可建成更大跨徑的橋樑。
梁式橋beam bridge
梁式橋
拱式體系P111
拱式體系的主要承重結構是拱肋(或拱箱),以承壓為主,可採用抗壓能力強的圬工材料(石、混凝土與鋼筋混凝土)來修建。拱分單鉸拱、雙鉸拱、三鉸拱和無鉸拱。拱是有推力的結構,對地基要求較高,一般常建於地基良好的地區。混凝土拱橋因鉸的構造複雜、不易製作,故一般採用無鉸拱體系。無鉸拱結構的外部增加了超靜定次數,將引起更大的附加內力,為了獲得結構合理的受力狀態,在拱橋設計中,必須尋求合理的拱軸線形式。
拱式橋arch bridge
剛構橋
剛架橋P111
剛架橋是介於梁與拱之間的一種結構體系,它是由受彎的上部梁(或板)結構與承壓的下部柱(或墩)整體結合在一起的結構。由於梁與柱的剛性連線,梁因柱的抗彎剛度而得到解除安裝作用,整個體系是壓彎結構,也是有推力的結構。剛架分直腿剛架與斜腿剛架。剛架橋的橋下淨空比拱橋大,在同樣淨空要求下可修建較小的跨徑。剛架橋施工較複雜,一般用於跨徑不大的城市橋或公路高架橋和立交橋。
剛構橋
懸索橋P111
懸索橋是指以懸索為主要承重結構的橋。其主要構造是:纜、塔、錨、吊索及橋面,一般還有加勁梁。其受力特徵是:荷載由吊索傳至纜,再傳至錨墩,傳力途徑簡捷、明確。懸索橋的特點是:構造簡單,受力明確;跨徑愈大,材料耗費愈少、橋的造價愈低。懸索橋是大跨橋樑的主要形式,因其主要杆件受拉力,材料利用效率最高,更由於近代懸索橋的主纜採用高強鋼絲,懸索橋的自重較輕,在剛度滿足使用要求的情況下,能充分顯示出其優越性,使其比其他形式的橋樑更能經濟合理地修建大跨度橋。
懸索橋(吊橋)
【提示】本考點多以選擇題目形式出現,目前考查中不再侷限於考查教材原文,更多關注對概念的意義理解,注意與識圖類題目的配合。
橋樑擴大基礎P112
擴大基礎是由地基反力承擔全部上部荷載,將上部荷載透過基礎分散至基礎底面,使之滿足地基承載力和變形的要求。主要承受壓應力,一般用抗壓效能好,抗彎拉、抗剪效能較差的材料建造。
橋樑樁基礎P112
樁基礎是深入土層的柱形結構,其作用是將作用於樁頂以上的結構物傳來的荷載傳到較深的地基持力層中去。
樁是垂直或微斜埋置於土中的受力杆件,它的橫截面尺寸比長度小得多,其所承受的荷載由樁側土的摩阻力及樁端地層的反力共同承擔。
樁承載效能P113
(1)摩擦樁:當軟土層很厚,樁端達不到堅硬土層或岩層上時,則樁頂的極限荷載主要靠樁身與周圍土層之間的摩擦力來支承,樁尖處土層反力很小,可忽略不計。
(2)端承樁:樁穿過軟弱土層,樁端支承在堅硬土層或岩層上時,則樁頂極限荷載主要靠樁尖處堅硬岩土層提供的反力來支承,樁側摩擦力很小,可以忽略不計。
(3)摩擦端承樁:樁頂的極限荷載由樁側阻力和樁端阻力共同承擔,但主要由樁端阻力承受。
(4)端承摩擦樁:樁頂的極限荷載由樁側阻力和樁端阻力共同承擔,但主要由樁側阻力承受。
橋樑沉井基礎P114
沉井基礎是一種斷面和剛度均比樁要大得多的井筒狀結構,是依靠在井內挖土,藉助井體自重及其他輔助措施而逐步下沉至預定設計標高,最終形成的一種結構深基礎形式。沉井基礎施工時佔地面積小,坑壁不需設臨時支撐和防水圍堰或板樁圍護,與大開挖相比較,挖土量少,對鄰近建築物的影響比較小,操作簡便,無需特殊的專業裝置。
沉井基礎剛度大,有較大的橫向抗力,抗振效能可靠,尤其適用於豎向和橫向承載力大的深基礎。
沉井按平面形式分類
地下連續牆P114【重要】
地下連續牆是採用膨潤土泥漿護壁,用專用裝置開挖出一條具有一定寬度與深度的溝槽,在槽內設定鋼筋籠,採用導管法在泥漿中澆築混凝土,築成一單元牆段,依次順序施工,以某種接頭方法連線成的一道連續的地下鋼筋混凝土牆。
地下連續牆具有多功能性,可適用於各種用途,通常可作為基坑開挖時防滲、擋土,或擋水圍堰,或鄰近建築物基礎的支護,或直接作為承受上部荷載的基礎結構。地下連續牆可用於除岩溶和地下承壓水很高處的其他各類土層中施工。
地下擋土牆牆體剛度大,主要承受豎向和側向荷載,通常既要作為永久性結構的一部分,又要作為地下工程施工過程中的防護結構,因此,設計時應計算在施工期間及使用各個階段,各種支承條件下的牆體內力。作用在牆體上的荷載,除自重外,主要有水壓力、土壓力、地震力以及上部荷載,施工荷載等。